Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Алюминид титана , Ti Al , обычно гамма-титан , представляет собой интерметаллическое химическое соединение . Он легкий, устойчивый к окислению [1] и нагреванию; однако он страдает низкой пластичностью . Плотность γ-TiAl составляет около 4,0 г / см³. Он находит применение в нескольких приложениях, включая самолеты, реактивные двигатели, спортивное оборудование и автомобили. [ необходима цитата ] Разработка сплавов на основе TiAl началась примерно в 1970 году. Сплавы использовались в этих приложениях только примерно с 2000 года.

Алюминид титана имеет три основных интерметаллических соединения: гамма TiAl, альфа 2-Ti 3 Al и TiAl 3 . Среди этих трех гамма TiAl вызвал наибольший интерес и применение.

Применение гамма-TiAl [ править ]

Полярные фигуры, показывающие кристаллографическую текстуру гамма-TiAl в прокатанном листе альфа2-гамма-сплава, измеренную с помощью рентгеновских лучей высокой энергии. [2]

Gamma TiAl обладает превосходными механическими свойствами, стойкостью к окислению и коррозии при повышенных температурах (более 600  ° C), что делает его возможной заменой традиционных компонентов из суперсплавов на основе Ni в авиационных газотурбинных двигателях.

Сплавы на основе TiAl имеют потенциал для увеличения удельной тяги в авиационных двигателях. Это особенно касается лопаток турбины низкого давления двигателя и лопаток компрессора высокого давления. Они традиционно изготавливаются из суперсплава на основе Ni, который почти в два раза плотнее сплавов на основе TiAl. Некоторые гамма-сплавы алюминида титана сохраняют прочность и стойкость к окислению до 1000 ° C, что на 400 ° C выше, чем предел рабочей температуры обычных титановых сплавов. [ недостаточно конкретно для проверки ] [3]

General Electric использует гамма-TiAl для лопаток турбины низкого давления на своем двигателе GEnx , который используется в самолетах Boeing 787 и Boeing 747-8 . Это было первое широкомасштабное использование этого материала в коммерческом реактивном двигателе [4], когда он был введен в эксплуатацию в 2011 году. [5] Лопасти TiAl LPT отливаются Precision Castparts Corp. и Avio spa . Обработка лопаток ступени 6 и ступени 7 LPT выполняется компанией Moeller Manufacturing. [6] [ необходима цитата ] Альтернативный способ производства лопаток из гамма-титана для двигателей GEnx и GE9x с использованием аддитивного производстваисследуется. [7]

В 2019 году была выпущена новая  облегченная версия наручных часов Omega Seamaster весом 55 г с использованием гамма-алюминида титана для корпуса, задней крышки и заводной головки, а также титанового циферблата и механизма из сплава Ti 6/4 (класс 5). Розничная цена этих часов в 37 240 фунтов стерлингов была в девять раз выше, чем у базовых моделей Seamaster, и сравнима с высшей ценой этой модели в платиновом корпусе с усложнением фаз Луны . [8]

Альфа 2-Ти 3 Ал [ править ]

TiAl 3 [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Воскобойников, РЭ; Лумпкин, ГР; Миддлбург, Южная Каролина (2013). «Преимущественное образование собственных межузельных дефектов Al в γ-TiAl при облучении». Интерметаллиды . 32 : 230–232. DOI : 10.1016 / j.intermet.2012.07.026 .
  2. Перейти ↑ Liss KD, Bartels A, Schreyer A, Clemens H (2003). «Рентгеновские лучи высоких энергий: инструмент для передовых массовых исследований в материаловедении и физике» . Текстуры Microstruct. 35 (3/4): 219–52. DOI : 10.1080 / 07303300310001634952 .
  3. ^ «Обработка и определение характеристик сплавов на основе TiAl: на пути к промышленному масштабу» . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  4. ^ Bewlay ВР, Наг S, Сузуки А, Веймер МДж (2016). «Сплавы TiAl в двигателях коммерческих самолетов». Материалы при высоких температурах . 33 (4–5): 549–559. DOI : 10.1080 / 09603409.2016.1183068 . S2CID 138071925 . 
  5. ^ "GE Aviation выпускает свой тысячный двигатель GEnx" . AviationPros . 21 октября 2015 . Проверено 10 августа 2017 года .
  6. Перейти ↑ Moeller Manufacturing, Aerospace Division, Wixom, Michigan, USA
  7. ^ Хайди Milkert (18 августа 2014). «GE использует революционную новую электронную пушку для 3D-печати - в 10 раз более мощную, чем лазерное спекание» . 3D Print.com .
  8. ↑ Тим Барбер (31 августа 2019 г.). «Новый Omega Seamaster Aqua Terra сделан из титана и весит всего 55 г» . Проводной .

Внешние ссылки [ править ]

  • Обработка компонентов из гамма-алюминида титана - Moeller Manufacturing
  • Применение алюминида титана в высокоскоростном гражданском транспорте
  • Алюминиды титана - интерметаллиды на azom.com.
  • Power House (анонс GEnx TiAl LPT Blade)
  • Эдвард А. Лориа (2001). «Quo vadis gamma алюминид титана». Интерметаллиды . 9 (12): 997–1001. DOI : 10.1016 / S0966-9795 (01) 00064-4 .
  • Доначи, Мэтью Дж (2000). Титан: техническое руководство . п. 131. ISBN. 978-0-87170-686-7.
  • Касснер, Майкл Э; Перес-Прадо, Мария-Тереза ​​(2004). Основы ползучести металлов и сплавов . п. 175. ISBN 978-0-08-043637-1.